Tight-binding model of Mn<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:msub><mml:mrow/><mml:mn>12</mml:mn></mml:msub></mml:math>single-molecule magnets: Electronic and magnetic structure and transport properties
Notice bibliographique
Résumé
We describe and analyze a tight-binding model of single-molecule magnets (SMMs) that captures both the spin and spatial aspects of the SMM electronic structure. The model generalizes extended H\"uckel theory to include the effects of spin polarization and spin-orbit coupling. For neutral and negatively charged Mn${}_{12}$ SMMs with acetate or benzoate ligands, the model yields the total SMM spin, the spins of the individual Mn ions, the magnetic easy axis orientation, the size of the magnetic anisotropy barrier, and the size of the highest occupied molecular orbital and lowest unoccupied molecular orbital (HOMO-LUMO) gap consistent with experiment. For neutral molecules, the predicted spins and spatial locations of the HOMO are consistent with the results of density functional calculations. For the total spin and location of the LUMO, density functional theory based calculations yield varied results, while the present model yields results consistent with experiments on negatively charged molecules. For Mn${}_{12}$ SMMs with thiolate- and methylsulphide-terminated benzoate ligands (Mn${}_{12}$-Ph-Th), we find the HOMO to be located on the magnetic core of the molecule, but (unlike for the Mn${}_{12}$ SMMs that have previously been studied theoretically) we predict the LUMO and near-LUMO orbitals of Mn${}_{12}$-Ph-Th to be located on ligands. Therefore, we predict that for these Mn${}_{12}$ SMMs, resonant and off-resonant coherent transport via near-LUMO orbitals, not subject to Coulomb blockade, should occur. We propose that this effect can be used to identify specific experimentally realized SMM transistors in which the easy axis and magnetic moment are approximately parallel to the direction of the current flow. We also predict effective spin filtering by these SMMs to occur at low bias whether the transport is mediated by the HOMO that is on the magnetic core of the SMM or by near-LUMO orbitals located on the nominally nonmagnetic ligands.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,007 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».